JP4605607B2 - 水冷式エンジンの冷却水通路構造 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダブロック内に形成される冷却水室に、水ポンプからシリンダブロック外に配置した冷却水通路を通じて冷却水を供給する水冷式エンジンの冷却水通路構造に関する。

従来から、シリンダブロックの上方に冷却水タンクを配設するとともに、シリンダブロックのシリンダの周囲に冷却水室を形成し、冷却水タンクと冷却水室とを冷却水通路で連通し、冷却水タンクに貯溜した冷却水を冷却水室に冷却水通路を介して送ることによって、シリンダを冷却するようにした水冷式エンジンは公知となっている（例えば、特許文献１参照）。このようなエンジンでは、シリンダブロック側壁に冷却水通路に通じる冷却水孔が設けられ、該冷却水孔を介して冷却水通路が冷却水室と連通されていた。また、シリンダブロックの冷却水室の近傍には潤滑油通路が形成され、該潤滑油通路がシリンダヘッドおよびボンネットで構成される弁腕室と連通されて潤滑可能とされていた。
特開２００６−２９２０６号公報

従来の水冷式エンジンの冷却水通路構造では、冷却水ポンプからの冷却水室の入口となる冷却水孔を冷却水通路に対して、互いの軸心が一致するように設ける構成とされていたので、冷却水孔がシリンダの周囲に形成されたヘッドボルトボスと干渉し、これを避けるために、ヘッドボルトボスの一部が削減されていた。そのため、シリンダブロックの強度が低下するという問題が生じていた。また、冷却水孔をヘッドボルトボスとの干渉を回避するように配置しようとした場合、潤滑油路と干渉してしまい、その配置が困難となっていた。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、シリンダブロック（２）内に形成した冷却水室（４０）に、冷却水ポンプ（２８）からシリンダブロック（２）外に配置した冷却水通路（５３）を通じて冷却水を供給する水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記シリンダブロック（２）の側壁で、該シリンダブロック（２）に形成されるヘッドボルトボス（２ａ）および潤滑油通路（４４）を回避する位置に冷却水孔（２ｂ）を設け、該冷却水孔（２ｂ）を介して前記冷却水室（４０）と冷却水通路（５３）とを連通するように構成し、前記シリンダブロック（２）の側壁に設ける前記冷却水孔（２ｂ）と、前記冷却水通路（５３）との間に間座（６０）を配置し、該間座（６０）に、冷却水通路（５３）と冷却水孔（２ｂ）とを連通する連通孔（６０ａ）を設け、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の径を、前記冷却水孔（２ｂ）の径よりも大きくしたものである。

請求項２においては、請求項１記載の水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の中心を、前記冷却水孔（２ｂ）の中心に対して偏心させたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、シリンダブロック（２）内に形成した冷却水室（４０）に、冷却水ポンプ（２８）からシリンダブロック（２）外に配置した冷却水通路（５３）を通じて冷却水を供給する水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記シリンダブロック（２）の側壁で、該シリンダブロック（２）に形成されるヘッドボルトボス（２ａ）および潤滑油通路（４４）を回避する位置に冷却水孔（２ｂ）を設け、該冷却水孔（２ｂ）を介して前記冷却水室（４０）と冷却水通路（５３）とを連通するように構成したので、前記冷却水孔を設けるためにシリンダブロックのヘッドボルトボスを削減する必要がなくなる。そのため、ヘッドボルトボスを十分に確保して、シリンダブロックの強度を維持することができ、また潤滑油通路を容易に配置することできる。

また、前記シリンダブロック（２）の側壁に設ける前記冷却水孔（２ｂ）と、前記冷却水通路（５３）との間に間座（６０）を配置し、該間座（６０）に、冷却水通路（５３）と冷却水孔（２ｂ）とを連通する連通孔（６０ａ）を設けたので、前記冷却水孔をヘッドボルトボスおよび潤滑油通路を回避する位置に設けた場合に、冷却水通路の出口と冷却水孔が一致しなくても間座により両者を連通することができ、冷却水通路の出口及び冷却水孔を設ける位置の自由度を高めることができる。
また、冷却水通路をパイプフランジなどで構成した場合に、その取付強度を低下させることなく、シリンダブロックにパイプフランジを取り付けることができる。

また、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の径を、前記冷却水孔（２ｂ）の径よりも大きくしたので、前記冷却水孔をヘッドボルトボスおよび潤滑油通路を回避する位置に配置して、その位置が冷却水通路に対して多少ずれた場合でも、間座の連通孔により冷却水通路から冷却水孔を通じて冷却水室に、冷却水を円滑に供給することができる。

請求項２においては、請求項１記載の水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の中心を、前記冷却水孔（２ｂ）の中心に対して偏心させたので、前記冷却水通路をパイプフランジなどで構成した場合に、その取付部を下方へずらすことが可能となり、肉厚の厚いシリンダブロックに強固に固定することが可能となる。また、冷却水孔を冷却水通路の出口の位置にかかわらず、シリンダブロックにヘッドボルトボスおよび潤滑油通路と干渉することない位置に配置することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した左側面図である。

図２は同じく正面図、図３は同じく一部右側面断面図である。

図４は図１におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図５は図４における一部拡大図である。

図１、図２に示すように、本発明に係る水冷式エンジン１を横型エンジンとした場合、該エンジン１においては、シリンダブロック２の上側に冷却水を貯溜する冷却水タンク３と、燃料を貯溜する燃料タンク４とが設けられ、下側に潤滑油を貯溜するオイルパン５が設けられている。そして、シリンダブロック２の前側にシリンダヘッド６が設けられ、該シリンダヘッド６の上方で、冷却水タンク３の前方にエアクリーナ７と排気マフラ８とが設けられている。

前記シリンダヘッド６にはエアクリーナ７と連通する吸気ポートや排気マフラ８と連通する排気ポートが形成されるとともに、図３に示すように、吸気弁や排気弁１２、燃料噴射弁１３などが設けられている。そして、シリンダヘッド６のシリンダブロック２とは反対側の前部にボンネット１５が取り付けられて、その内部に弁腕室１６が形成され、該弁腕室１６に吸気弁と排気弁１２それぞれを開閉するための弁腕１８などを備えた動弁機構が設けられている。

また、前記シリンダブロック２の一側にはギヤケース２１が取り付けられ、該ギヤケース２１にクランク軸２２の一端に固設したクランクギヤ２３や、該クランク軸２２の動力をカムやポンプ等の各部に伝達するための種々のギヤが収納されている。一方、シリンダブロック２のギヤケース２１と反対側には、クランク軸２２の他端に固設したフライホイル２５が配置されるとともに、冷却水タンク３からシリンダブロック２内の冷却水室４０に冷却水を送る冷却水ポンプ２８や、オイルパン５からギヤケース２１内や弁腕室１６に潤滑油を送る潤滑油ポンプなどが設けられている。

前記シリンダブロック２では、図３に示すように、その内部にシリンダ３０が横（前後）方向に形成され、該シリンダ３０内にピストン３１が収納されている。そして、シリンダ１０の軸方向と直交する方向に前記クランク軸２２が軸支され、該クランク軸２２とシリンダ３０内のピストン３１とがコンロッド３３を介して連結されて、該ピストン３１がクランク軸２２の回転に伴ってシリンダ１０内を往復動するようになっている。

図４に示すように、前記シリンダ（シリンダライナ）３０の周囲には、冷却水室４０として中空状の空間がシリンダ３０を包囲するように設けられるとともに、ヘッドボルトボス２ａ・２ａ・２ａ・２ａがシリンダ３０の周囲に適宜間隔をあけて軸心方向と略平行に形成されている。冷却水室４０は、シリンダ３０やシリンダブロック３等を冷却するための空間であり、冷却水を流すことができるようにして、該冷却水ポンプ２８にて送られる冷却水タンク３の冷却水を通過させることでシリンダ３０およびその周囲を冷却し、その冷却後の冷却水を冷却水タンク３に還流させることができるように構成されている。

前記ヘッドボルトボス２ａ・２ａ・２ａ・２ａは、冷却水室４０と接して配置され、各々ヘッドボルト４２を前方より螺挿して、シリンダブロック２にシリンダヘッド６を固定することができるように構成されている。また、前記シリンダ３０の周囲には、潤滑油通路４４として孔がシリンダ３０の軸方向と、略平行にシリンダヘッド６に向かって延びるように形成され、該潤滑油通路４４を通じて潤滑油ポンプから弁腕室１６に潤滑油が送油可能とされている。

図１、図２に示すように、前記冷却水ポンプ２８は、シリンダヘッド６（前）寄りの冷却水室４０の、シリンダブロック２外側の側壁に固定されて、クランク軸２２よりプーリ及びベルト等の動力伝達手段を介して駆動可能とされ、当該冷却水ポンプ２８の吐出口から下方に延設したパイプフランジ５１、及び、その先端に設けた間座６０を介して冷却水室４０の入口に連通されている。該冷却水室４０の入口は最も高温となるシリンダヘッド６寄りの、シリンダブロック２の側部の下部に配置されている。そして、シリンダ３０を冷却した後の高温となった冷却水が上昇して冷却水タンク３内に戻るように構成されている。

こうして、図４に示すように、冷却水タンク３内の冷却水を冷却水ポンプ２８によりパイプフランジ５１内に形成された冷却水通路５３を通じて、シリンダブロック２内の冷却水室４０に供給することができるようになっている。ここで、シリンダブロック２のパイプフランジ５１の取付部には、冷却水室４０への入口として、該パイプフランジ５１の冷却水通路５３に通じる冷却水孔２ｂが設けられ、該冷却水孔２ｂを介して冷却水通路５３と冷却水室４０とが連通可能とされている。

前述のように冷却水室４０への入口は、シリンダブロック２の前下部の限られた位置に設けられるため、前記冷却水孔２ｂは、シリンダブロック２の冷却水ポンプ２８側の側壁で、冷却水室４０の外周部の配置されたヘッドボルトボス２ａ・２ａ・２ａ・２ａおよび潤滑油通路４４から外れ、該ヘッドボルトボス２ａ・２ａ・２ａ・２ａおよび潤滑油通路４４を回避して、それらと干渉しない位置に配置されている。

つまり、図４、図５に示すように、冷却水室４０の下左右一側にヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４が近接して前後方向に配置される場合に、冷却水孔２ｂはヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４から側方に所定距離離れたシリンダブロック２側壁に配置して開口される。そして、冷却水室４０はヘッドボルトボス２ａの上方外周部に迂回路４０ａを形成し、該迂回路４０ａに冷却水孔２ｂを連通させる構成とされている。このようにして、冷却水通路５３から送られる冷却水をヘッドボルトボス２ａの形状を変更しなくても、冷却水室４０に流すことができるようになっている。ただし、前記迂回路４０ａはヘッドボルトボス２ａの下方外周部に形成することも可能であり、この場合、図５に示す下凹部２ｃに連通される。

以上のように、シリンダブロック２内に形成した冷却水室４０に、冷却水ポンプ２８からシリンダブロック２外に配置した冷却水通路５３を通じて冷却水を供給する水冷式エンジン１の冷却水通路構造において、前記シリンダブロック２の側壁で、該シリンダブロック２に形成されるヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４を回避する位置に冷却水孔２ｂを設け、該冷却水孔２ｂを介して前記冷却水室４０と冷却水通路５３とを連通するように構成したことにより、該冷却水孔２ｂを設けるためにシリンダブロック２のヘッドボルトボス２ａを削減する必要がなくなる。そのため、ヘッドボルトボス２ａを十分に確保して、シリンダブロック２の強度を維持することができ、また潤滑油通路４４を容易に配置することできる。

さらに本実施例では、前記パイプフランジ５１とシリンダブロック２との間に間座６０が介装され、該間座６０に備えた連通孔６０ａを介してパイプフランジ５１の冷却水通路５３とシリンダブロック２の冷却水孔２ｂとが連通可能とされている。該間座６０はその連通孔６０ａを冷却水孔２ｂに合わせて配置されて、シリンダブロック２とパイプフランジ５１をボルトなどの締結具６２により共締めされている。なお、冷却水通路５３はパイプフランジ５１とは別途配管などを設けて、シリンダブロック２外に配置することもできる。

前記間座６０において、連通孔６０ａは冷却水通路５３および冷却水孔２ｂの軸方向と略平行となるように形成され、その一側で冷却水通路５３の出口と連通され、他側で冷却水孔２ｂ（冷却水室４０の入口）と連通されている。こうして、冷却水通路５３と冷却水室４０とが連通孔６０ａと冷却水孔２ｂとを介して連通されて、冷却水ポンプ２８から冷却水室４０に通じる冷却水の通路が構成され、該冷却水ポンプ２８にて冷却水タンク３の冷却水がパイプフランジ５１の冷却水通路５３を通って間座６０の連通孔６０ａとシリンダブロック２側壁の冷却水孔２ｂを順に経て冷却水室４０に供給可能とされている。

以上のように、前記水冷式エンジン１の冷却水通路構造において、前記シリンダブロック２の側壁に設ける前記冷却水孔２ｂと、前記冷却水通路５３との間に間座６０を配置し、該間座６０に冷却水通路５３と冷却水孔２ｂとを連通する連通孔６０ａを設けたことにより、冷却水孔２ｂをヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４を回避する位置に設けた場合に、冷却水通路５３の出口と冷却水孔２ｂが一致しなくても間座６０により両者を連通することができ、冷却水通路５３の出口及び冷却水孔２ｂを設ける位置の自由度を高めることができる。また、冷却水通路５３を構成するパイプフランジ５１の取付強度を低下させることなく、該パイプフランジ５１をシリンダブロック２に取り付けることができる。

また、前記間座６０は、連通孔６０ａの径Ｄ１を冷却水孔２ｂの径Ｄ２よりも大きくして、該連通孔６０ａの一部を冷却水孔２ｂに合わせることで冷却水通路５３と冷却水孔２ｂとを連通させることができるように構成されている。このように、前記水冷式エンジン１の冷却水通路構造において、前記間座６０の連通孔６０ａの径Ｄ１を、前記冷却水孔２ｂの径Ｄ２よりも大きくしたことにより、該冷却水孔２ｂをヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４を回避する位置に配置して、その位置が冷却水通路５３に対して多少ずれた場合でも、間座６０の連通孔６０ａにより冷却水通路５３から冷却水孔２ｂを通じて冷却水室４０に、冷却水を円滑に供給することができる。

さらに、前記間座６０は、連通孔６０ａの中心Ｏ１を冷却水孔２ｂの中心Ｏ２に対して偏心させ、該連通孔６０ａを冷却水孔２ｂに合わせることができる範囲でシリンダブロック２の任意位置に配置されて、冷却水通路５３と冷却水孔２ｂとを連通させることができるように構成されている。このように、前記水冷式エンジン１の冷却水通路構造において、前記間座６０の連通孔６０ａの中心Ｏ１を、前記冷却水孔２ｂの中心Ｏ２に対して偏心させたことにより、冷却水通路５３を構成するパイプフランジ５１の取付部を下方へずらすことが可能となり、肉厚の厚いシリンダブロック２に強固に固定することが可能となる。また、冷却水孔２ｂを冷却水通路５３の出口の位置にかかわらず、シリンダブロックにヘッドボルトボス２ａおよび潤滑油通路４４と干渉することない位置に配置することができる。

本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した左側面図。 同じく正面図。 同じく一部右側面断面図。 図１におけるＸ−Ｘ矢視断面図。 図４における一部拡大図。

Ｄ１ 連通孔６０ａの径
Ｄ２ 冷却水孔２ｂの径
Ｏ１ 連通孔６０ａの中心
Ｏ２ 冷却水孔２ｂの中心
１ エンジン
２ シリンダブロック
２ｂ 冷却水孔２ｂ
２８ 冷却水ポンプ
４０ 冷却水室
４４ 潤滑油通路
５３ 冷却水通路
６０ 間座
６０ａ 連通孔

Claims (2)

1. シリンダブロック（２）内に形成した冷却水室（４０）に、冷却水ポンプ（２８）からシリンダブロック（２）外に配置した冷却水通路（５３）を通じて冷却水を供給する水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記シリンダブロック（２）の側壁で、該シリンダブロック（２）に形成されるヘッドボルトボス（２ａ）および潤滑油通路（４４）を回避する位置に冷却水孔（２ｂ）を設け、該冷却水孔（２ｂ）を介して前記冷却水室（４０）と冷却水通路（５３）とを連通するように構成し、前記シリンダブロック（２）の側壁に設ける前記冷却水孔（２ｂ）と、前記冷却水通路（５３）との間に間座（６０）を配置し、該間座（６０）に、冷却水通路（５３）と冷却水孔（２ｂ）とを連通する連通孔（６０ａ）を設け、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の径を、前記冷却水孔（２ｂ）の径よりも大きくしたことを特徴とする水冷式エンジンの冷却水通路構造。
2. 請求項１記載の水冷式エンジンの冷却水通路構造において、前記間座（６０）の連通孔（６０ａ）の中心を、前記冷却水孔（２ｂ）の中心に対して偏心させたことを特徴とする水冷式エンジンの冷却水通路構造。

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